混酸刻蚀法制备管线钢双疏表面及其耐蚀性研究

中国腐蚀与防护学报

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混酸刻蚀法制备管线钢双疏表面及其耐蚀性研究

任继栋,高荣杰,张宇,刘勇,丁甜

中国海洋大学

Fabrication of Amphiphobic Surface on Pipeline Steel by Acid Etching and Anti-corrosion Properties

全文: PDF(4568 KB)

摘要: 通过酸性溶液对X80管线钢表面进行化学刻蚀，形成具有一定结构的微观粗糙形貌；然后通过低表面能物质十七氟癸基三乙氧基硅烷的修饰，降低钢材基底的表面能，从而成功地制备出超疏水疏油的双疏功能表面。我们研究了酸性刻蚀和氟化处理对表面形貌及其润湿性的影响，并通过电化学测试研究了双疏表面的耐蚀性能。实验结果表明：所制备的超疏水疏油表面与去离子水，丙三醇，乙二醇和十六烷的接触角分别达到161°，156°， 151.5° 和 146°，相比较初始X80管线钢试样，耐腐蚀性能得到了显著提高。

关键词 ： X80管线钢, 混酸刻蚀, 氟化处理, 超疏水疏油, 耐蚀性

Abstract：Pipeline steel has been widely used in modern industry such as the transportation of natural gas and oil. However, its service life is mainly affected by the corrosion because of its hydrophilic and oleophilic properties. In this study, superhydrophobic and oleophobic surface was prepared on X80 pipeline steel by acid etching and fluoride modification. The steel was first etched by a mixed acid solution to fabricate rough structure on surface, then the treated surface was modified by a kind of low surface energy material, 1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltriethoxysilane. The fluoride modification can reduce the surface energy, which is an essential step to prepare the amphiphobic surface. The influences of acid etching and modification on the coating morphology and the surface wetting behaviors were studied and the corrosion behavior of the amphiphobic surface was studied by potentiodynamic scanning. The resulting surface showed superamphiphobicity toward water, glycerin and ethylene glycol, and oleophobicity toward hexadecane. It shows that contact angles of treated steel with deionized water, glycerin, ethylene glycol and hexadecane were 161°, 156°, 151.5°and 146° respectively, when the acid etching time was 4h. The prepared surface showed enhanced corrosive resistance and the anti-corrosion amphiphobic surface can be easily repaired.

Key words： X80 pipeline steel acid etching fluoroalkyl silanes amphiphobicity anti-corrosion

收稿日期: 2016-01-27

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通讯作者: 高荣杰

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任继栋高荣杰张宇刘勇丁甜. 混酸刻蚀法制备管线钢双疏表面及其耐蚀性研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, .

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